Что такое «зеркальная жизнь», об опасности которой для человечества говорят ученые?

Издание The Economist опубликовало статью о новой угрозе, которая может возникнуть перед человечеством – так называемой «зеркальной жизни», над созданием которой работают биологи. В основе статьи лежит публикация группы из 38 авторов, которая вышла в журнале Science. Авторы, специалисты в области синтетической биологии, микробиологии, иммунологии, эволюции и биобезопасности, по факту вообще предлагают воздержаться от попыток создать «зеркальные» живые организмы, так как это, по их мнению, чревато непредсказуемыми, но крайне неприятными последствиями.

Попробуем разобраться, что именно имеется в виду под «зеркальной жизнью», зачем вопрос её создания изучают биологи и почему это может быть опасно для человечества.

Многие молекулы, и в особенности сложные органические молекулы, обладают свойством хиральности: грубо говоря, их невозможно превратить одна в другую поворотами в пространстве. Бытовым примером хиральности является симметрия, а точнее, асимметрия между правой и левой рукой или же болтами с правой и левой резьбой: на вид такие болты почти одинаковы, имеют одинаковые размеры, массу и т.п., однако закрутить болты с разной нарезкой (хиральностью) в одну и ту же резьбу не получится.

Ну так вот, оказывается, что для земных органических соединений характерны определённые хиральности: например, молекулы сахара являются «праворукими», а аминокислоты, из которых состоят белки – «леворукими».

Кстати, почему так вышло, учёные не уверены до сих пор, но что есть, то есть.

Однако, в принципе, можно создать и «левосторонний» сахар и «правосторонние» аминокислоты, на которые обычные живые организмы будут реагировать иначе, чем на привычные им. Здесь уместна та же аналогия с резьбой на болтах: наши организмы умеют «вкручивать» и «выкручивать» лишь молекулы с определённой спиральностью. Это уже используют в фармакологии, где создают «гибридные» молекулы, например, пептиды, содержащие как «правые», так и «левые» аминокислоты.

Проблемы начались тогда, когда учёные задались следующим вопросом: а можно ли составить из зеркальных молекул целый живой организм, например, бактерию?

Подобного рода исследования реально ведутся, но пока имеют преимущественно фундаментальный интерес: биологам очень интересно узнать, возможно ли в принципе создание «зеркального» организма как такового. Это позволило бы ответить на вопрос о том, к примеру, является ли определённая хиральность земных организмов просто совпадением, случайностью, закрепившейся в процессе эволюции, либо же у неё есть некие более фундаментальные причины. Однако некоторые исследователи указывают и на возможное практическое применение этой технологии: например, «зеркальные» клетки можно было бы использовать как биофабрики по производству тех же «зеркальных белков», которые сегодня синтезируют искусственно, что сложно и дорого. Такие «белковые фабрики» можно было бы внедрять даже в организмы пациентов, где они могли бы долго существовать, производя лекарство и доставляя его прямо в поражённый орган или, к примеру, раковую опухоль.

И именно такие исследования вызывают опасения, в особенности в тех вариантах, в которых предлагается создать полноценную самовоспроизводящуюся «зеркальную» бактерию, ведь всегда существует риск, что такие бактерии могут выйти из-под контроля, после чего остановить их будет очень непросто.

Причина всё та же: к примеру, иммунная система нашего организма, настроенная на идентификацию «леворуких» чужеродных элементов, попросту не будет видеть бактерии из «праворуких» белков, а даже если и увидит их, то не может их уничтожить, так как не умеет «выкручивать болты с правой резьбой». Более того, даже искусственные антибактериальные препараты, например, многие антибиотки, тоже являются хирально-зависимыми и не смогут вредить «зеркальным» бактериям. В результате гипотетически сбежавшая из лаборатории «зеркальная бактерия» может превратиться в невидимого и неуязвимого убийцу.

Окончание здесь.